在JavaScript中生成两个数字之间的随机数

技术背景

在JavaScript编程中，经常会遇到需要生成指定范围内随机数的需求，例如模拟游戏中的随机事件、生成测试数据等。JavaScript提供了Math.random()方法来生成随机数，但需要一定的处理才能得到指定范围内的随机数。

实现步骤

生成指定范围内的随机整数

如果要生成一个包含最小值和最大值的随机整数，可以使用以下函数：

function randomIntFromInterval(min, max) { 
    return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1) + min);
}

const rndInt = randomIntFromInterval(1, 6);
console.log(rndInt);

生成指定范围内的随机浮点数

要生成一个包含最小值但不包含最大值的随机浮点数，可以使用以下函数：

function randomNumber(min, max) {
    return Math.random() * (max - min) + min;
}

安全的随机整数生成

Math.random()不提供加密安全的随机数，如果需要加密安全的随机数，可以使用crypto.getRandomValues()方法：

const randomInteger = (min, max) => {
    const range = max - min;
    const maxGeneratedValue = 0xFFFFFFFF;
    const possibleResultValues = range + 1;
    const possibleGeneratedValues = maxGeneratedValue + 1;
    const remainder = possibleGeneratedValues % possibleResultValues;
    const maxUnbiased = maxGeneratedValue - remainder;

    if (!Number.isInteger(min) || !Number.isInteger(max) ||
         max > Number.MAX_SAFE_INTEGER || min < Number.MIN_SAFE_INTEGER) {
        throw new Error('Arguments must be safe integers.');
    } else if (range > maxGeneratedValue) {
        throw new Error(`Range of ${range} (from ${min} to ${max}) > ${maxGeneratedValue}.`);
    } else if (max < min) {
        throw new Error(`max (${max}) must be >= min (${min}).`);
    } else if (min === max) {
        return min;
    } 

    let generated;
    do {
        generated = crypto.getRandomValues(new Uint32Array(1))[0];
    } while (generated > maxUnbiased);

    return min + (generated % possibleResultValues);
};

核心代码

生成随机整数

function generateRandomInteger(min, max) {
    return Math.floor(min + Math.random()*(max - min + 1));
}

// 使用示例
const randomNum = generateRandomInteger(-20, 20);
console.log(randomNum);

生成随机浮点数

function getRandomFloat(min, max) {
    return Math.random() * (max - min) + min;
}

最佳实践

• 确保输入的有效性：在生成随机数之前，检查输入的最小值和最大值是否为有效的整数或浮点数，避免出现错误。
• 考虑安全性：如果需要生成加密安全的随机数，使用crypto.getRandomValues()方法。
• 使用函数封装：将随机数生成逻辑封装到函数中，提高代码的复用性和可维护性。

常见问题

Math.random()生成的随机数是否安全？

Math.random()不提供加密安全的随机数，不适合用于安全相关的场景。建议使用crypto.getRandomValues()方法来生成加密安全的随机数。

如何确保生成的随机数包含最大值？

在生成随机整数时，需要在计算范围时加1，然后使用Math.floor()方法向下取整，确保可以包含最大值。例如：

function randomIntFromInterval(min, max) { 
    return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1) + min);
}